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摘要：恶臭问题是人们生活中普遍会遇到的问题，对气体脱臭技术的研究也随着人们对恶臭问题越来越关注而开展起来，尤其是微生物除臭技术，是当前处理恶臭气体污染的研究主要方向。本文主要针对微生物除臭的原理、方法及应用概况进行简单分析，对微生物法气体脱臭技术的发展给出建议。
关键词：微生物；恶臭污染；气体脱臭
随着社会经济的发展，人们对生活环境、工作环境的要求越来越高，在环境污染中，恶臭污染是主要的污染类型，也逐渐受到人们的关注。西方发达国家在上世纪五十年代已经开始对恶臭污染进行治理研究，也取得了诸多的实践经验，而我国直到90年代初才开始逐渐关注恶臭问题，在各种除臭技术中，微生物脱臭法因其装置简单、除臭效率高、成本较低等优势，成为当前研究的热点。本文主要针对微生物法气体脱臭技术进行分析和研究。
一、微生物法气体脱臭原理
利用微生物将溶解水中的恶臭物质吸收，通过微生物自身的代谢活动，使恶臭物质进行降解的过程，就是微生物处理臭气的基本原理。恶臭物质主要分为以下几类：三甲胺、氨等含氮类化合物；甲基硫醇、硫化氢、甲基硫醚等含硫类化合物；乙醛、草酸、羧酸等由氢、碳或氢、碳、氧组合的化合物。组成恶臭气体的构成物质不同，降解后的产物也是不同的。如甲醛、苯酚、羧酸等不含氮的有机物，经微生物降解后可分解为和；而氨类含有氮的有机物在氨化作用下可以释放出，经过亚硝化细菌氧化，氧化为离子，进一步氧化为离子；如果恶臭物质中含有硫，在被微生物分解后可释放出，经硫氧化细菌氧化，生成、、。微生物气体脱臭可以划分为三个阶段：由气相转移为液相，即恶臭气体溶解过程；微生物吸收、吸附水溶液中恶臭成分；恶臭成分进入微生物细胞内，作为营养物质被微生物分解利用，得到去除污染物的效果。
二、高效微生物菌群筛选
微生物菌群通常来自活性淤泥或土壤中，大多都是经过驯化筛选得到的复合菌群。
1、脱硫菌群
采用污水处理厂污泥进行生物滤池接种，采用低浓度硫化氢气体驯化，培养出脱硫菌群，具有较好的脱硫化氢效果，用陶粒作为填料的生物滤池对硫化氢脱除，脱硫容量大，在低负荷与低浓度时，可将硫化氢全部脱除。郑世民等人从矿水中分离出氧化亚铁硫杆菌-20菌株，以玻璃钢蜂窝和软性纤维作为载体，制作生物膜反应器；采用穿流栅孔板塔作为气体吸收塔，用培养的细菌9k氧化液对沼气和石油催化干气进行脱硫，硫化氢去除率分别为46.9%和71.5%。还有学者从活性污泥中分离出氧化硫细菌，可对甲基醚进行分解，将该种菌吸附在泡沫塑料上，脱臭装置采用填料塔方式，对硫化氢、甲基硫醚、甲基硫醇的去除效果较好。
2、降解甲苯菌群
降解甲苯的菌株甲单胞菌属中的细菌可从焦化厂废水污泥中刷选出，该菌群对模拟过度较低的二甲苯、笨都有较强的生化降解作用。
3脱氨微生物菌群
采用固定化技术，从活性污泥中驯化培养，获得海藻酸钠钙包埋固定化生物颗粒，这些颗粒具有生物活性，对含氨的臭气可以在固定床反应器中除臭，脱臭率达到92%以上，与生物膜脱臭法和土壤脱臭法相比，该方法的硝化速率与氨去除率非常高。
三、微生物除臭方法
微生物除臭方法可以根据其存在形式分为生物吸收法与生物过滤法。
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1、生物吸收法
也叫生物洗涤法，大多数都是采用活性污泥方法，将恶臭成分转移到水中，然后再用微生物法对受污染的水进行处理，可分为洗涤式与曝气式。
（1）洗涤式脱臭法。将含悬浮泥浆的混合液与恶臭气体充分接触，将恶臭气体中的恶臭物质充分用吸收器去除掉，将洗涤液送入反应器，利用悬浮液内的微生物代谢作用，对洗涤液内的恶臭物质进行降解溶解。该方法可对气量较大的臭气进行处理，主要优势是占地面积小、操作易于控制、压力损失小等，其适用范围相对较广；不足之处是设备费用高、操作复杂并且需要加入营养物质，因此在应用中有一定的限制条件。当前，该方法在德国、日本一些印刷厂、铸造厂都有应用，脱臭的效果较好。
（2）曝气式脱臭法。以曝气的形式将恶臭物质分散到含活性污泥的混合液中，混合液内的微生物对恶臭物质进行降解。该方法和废水活性污泥法处理类似，不同的是将空气用恶臭气体代替与活性污泥接触，用到的设备主要是曝气罐。该方法对于不超过极限负荷量的各种不同恶臭气体都能适用，恶臭去除率到达99.5%以上。对去除率产生影响的主要因素有污泥浓度、曝气强度、曝气水深、营养物质投放及酸碱度等。
2、生物过滤法
该方法的主要原理是废气经反应器底部进入反应器内部，微生物附着在填料上，废气进入反应器后与填料表面的微生物接触，对废气中固定有机污染物进行氧化分解，生成水、二氧化碳、硫酸根及硝酸根，实现净化废气的目的。在生物滤池内，对有机污染物进行去除时，首先是有机污染物通过气、水界面的传递，逐渐与附着在滤料表面的生物膜接触，微生物对有机污染物进行降解或转化，生成代谢物质、初级产物或是合成新的细胞物质，根据滤料的不同，可以划分为以下两种脱臭法。
（1）生物滤池式脱臭法。该方法的原理是经过降温、去尘、增湿等预处理方法，恶臭气体经过滤床下部，自下而上从滤料组成的滤床穿过，同时恶臭物质也从气相转移到液相，与水、微生物混合，并与附着在滤料表面的微生物接触，微生物通过代谢作用将恶臭物质分解掉。方脱臭方法现阶段相关研究较多，工艺也比较成熟，是常用的生物脱臭方法。对臭气采用生物滤池进行处理时，虽然该工艺占地面积较大，且脱臭过程不好控制、填料需要定期更换等，但引起处理效率非常高，因此实际应用也非常广泛。目前，在荷兰、日本、德国等多个国家已经大规模应用于食品加工、家禽加工更行业中，近些年逐渐向化工行业转移，在处理硫化氢气体、脂肪类碳氢化合物、有机污染物及甲醛及氨等方面，效果非常显著。
（2）生物滴滤池式脱臭法。与生物滤池式脱臭法相比，该方法主要却别与滤料的不同，该方法下，滤料主要采用聚丙烯小球、木炭、陶瓷及塑料等惰性材料，无法提供营养物质。该方法下物生物不是以混合微生物群存在与填料表面，而且针对某些特定恶臭物质进行讲解的微生物，优势是脱臭有针对性，微生物对滤料有机质消耗较少，最大的优势是不需要更换滤料、压力损失小、操作易控制，是现阶段研究的一个重要方向。其承受污染负荷的能力比生物滤池更大，缓冲能力强，即便是将营养物种中断供应几天，系统的脱臭效率仍然很高；其不足之处是在系统的操作方面相对复杂，应用中有一定的限制。
四、微生物脱除H2S的应用实践
自20世纪50年代利用土壤生物处理H2S的研究开始，人们对微生物脱臭技术研究逐渐深入并且取得了一定的成效。我国的微生物除臭研究起步比较晚，大约从20世纪80、90年代才开始这方面的研究报道，且技术水平非常有限。据文献报道：殷俊等人用泥炭做填料，利用生物滤池对处理低浓度H2S的影响因素，生物降解动力以及负荷能力做了进一步研究。刘波等人将自养菌群和异养菌群分别置于不同生物滴滤器，以串联的形式净化处理硫化氢和甲硫醇混合气体，最终达到除臭的效果。谢维民等人利用特制ZX01填料对污水中含硫废气进行处理，并且在填料负荷、设备运行情况及脱臭工艺的运行参数等方面进行深入研究；等等，由于目前我国的脱臭技术仍停留初级水平，在生物降解或难溶于水的混合气体方面、填料方面、处理系统方面等均存在限制，从而导致设备运行和维护费用的增加，所以，在今后微生物法气体脱臭技术研究中应做到针对性入手，全面改善并提高，为实现高效开发，低廉处理的目标不断努力。
五、结论与建议
随着人们对恶臭污染的关注，关于恶臭处理技术的研究也越来越深入。因为微生物脱臭法的优势明显优于传统除臭方法，具有除臭效率高、设备简单易操作、无二次污染、费用低、管理维护便捷等，其应用前景非常广阔。
受发展时间及研究时间的限制，微生物除臭法在应用中还有一些问题需要逐一解决：①对特定恶臭有机物质有降解作用的菌种驯化与筛选方法的研究；②对恶臭气体去除工艺参数与去除率二者间关系需定量化；③对复杂混合气体、高浓度恶臭气体的处理需要进一步深入研究；④对生物滤池法的填料选取与工艺模式还可以进一步优化。
参考文献
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论文作者:邵颂晶
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：脱臭论文; 恶臭论文; 微生物论文; 气体论文; 生物论文; 滤池论文; 方法论文; 《基层建设》2016年7期论文;